Totul se întâmplă într-o femtosecundă, a milioana parte dintr-a miliarda parte dintr-o secundă. Acesta este timpul de care are nevoie o enzimă să se transforme în forma sa cea mai reactivă, să declanşeze o reacţie chimică şi să treacă înapoi în forma sa iniţială.
Putem intra acum în această lume de mare viteză pentru a întrerupe reacţiile chimice care susţin o parte a agenţilor patogeni periculoşi şi cauzează boală. Acest lucru ar putea duce la descoperirea unor antibiotice care nu vor declanşa rezistenţă bacteriană.
În 1946 laureatul premiului Nobel Linus Pauling a sugerat că enzimele sunt cele mai active în timpul stărilor de tranziţie trecătoare, dar, recent, Vern Schramm de la Colegiul de Medicină Albert Einstein al Universităţii Yeshiva din New York, a mutat ştiinţa de la tablă la clinică. "Problema în acest domeniu a fost faptul că nimeni nu ştia cum arată structura unei enzime aflată în stare de tranziţie," spune el. "Este greu să vezi ceva care, efectiv, nu are un timp de viaţă."
Pe parcursul unui deceniu, Schramm a reconstruit aceste stări, folosind tehnici de calcul şi modelare moleculară. El a folosit rezultatele pentru a construi medicamente care se leagă atât de tenace de forme reactive ale diferitelor enzime" - ca o minge de baseball fixată de mănuşa unui prinzător - astfel încât enzima este, în esenţă, scoasă din acţiune.
Unul dintre medicamentele sale neutralizează o enzimă cheie în parazitul malariei, Plasmodium falciparum. Maimuţele infectate cu malarie, de obicei letală, s-au vindecat după administrarea medicamentului timp de o săptămână.
Unele dintre medicamente lui Schramm sunt într-un stadiu mult mai avansat. Două se află în etapa de studii clinice - unul pentru tratarea gutei şi altul pentru leucemie.
Doză mai redusă
Andrew Murkin de la Universitatea din Buffalo, New York, care anterior a lucrat în laboratorul lui Schramm, se află în primele etape ale dezvoltării unui medicament similar, conceput pentru a trata tuberculoza. El spune că aceste medicamente sunt atât de bine adaptate pentru a bloca o enzimă specifică încât există potenţialul de a reduce doza necesară pentru eficacitate. "Nu se poate obţine acest lucru cu ajutorul altui medicament, decât dacă eşţi pur şi simplu norocos", spune el.
Munca lui Schramm poate deţine chiar cheia pentru dezvoltarea de antibiotice care nu declanşează rezistenţa bacteriilor la ele. Antibioticele tradiţionale distrug cele mai multe bacterii, dar unele celule supravieţuiesc în mod inevitabil, iar genele lor mutante - care sunt sursa de rezistenţă – se răspândesc în rândul populaţiei bacteriene.
Pentru a preveni acest lucru, avem nevoie de antibiotice care vindecă boli, fără a ucide bacteriile, astfel încât acestea să nu fie puse sub presiunea evolutivă de a genera mutaţii. Schramm a identificat o ţintă promiţătoare: o enzimă folosită de bacterii în comunicare. Ştim deja că bacteriile care nu pot "comunica" sunt de departe mai puţin virulente, dar nu mai puţin lipsite de succes în ceea ce priveşte prelungirea unei vieţi, decât rudele lor care "comunică".
Schramm a dezvoltat un medicament care blochează o enzimă pe care Escherichia coli - cât şi agentul patogen cauzator de holeră, Vibrio cholerae - o utilizează pentru a "comunica". Rezultatele de laborator sunt impresionante: medicamentul este la fel de eficient împotriva celei de-a 26-a generaţii, pe cât este împotriva celei dintâi. Următorul pas este de a găsi o companie pentru a dezvolta medicamentul în continuare.
Textul de mai sus reprezintă traducerea articolului Superfast drugs target shape-shifting enzymes publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
Traducere: Ecaterina Pavel
